深圳地铁蛇口线屏蔽门电气连接部件常见故障

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现代物业・新建设 2012年第11卷第7期

现代建设 Modern Construction

1 引言

地铁在现代城市交通系统中已被广泛应用，它以快速、安全、高效、舒适的特点拉近了城市的距离，使处于两点之间的人在较短和可控时间内完成了移动。随着轨道交通的发展，人们对站台候车环境的要求也在不断地提高，站台屏蔽门系统是隔绝站台与轨道的良好屏障，因而，在未来的轨道交通发展中，对屏蔽门设备的可靠性提出非常高的要求。

2 地铁屏蔽门的概念及作用

地铁屏蔽门（也叫闭式屏蔽门）是与列车门相对应的，可多级控制开启与关闭的全封闭滑动门。它被安装于地铁站台边缘，将轨道与站台候车区域有效地进行隔离，是具有密封性能的连续屏障。地铁屏蔽门的长度始终保持在车站站台边的有效站台长度范围内，并以有效站台中心线为基准向两端对称布置[1]。地铁屏蔽门系统主要由门体、门机、电源与控制等4个部分组成，控制系统设备由中央控制盘（PEDC）、远程监视设备（PSA）、紧急控制盘（IBP）、就地控制盒（PSL）和门机控制器（DCU）等部分组成[2]。

3 地铁屏蔽门连接部件的可靠性技术分析

在轨道交通工程中建设的屏蔽门系统，由于其单档滑动门具有独立功能，在不同的滑动门之间电气联系往往通过接插件进行连接。

地铁屏蔽门系统通过零部件的选择、限额设计、冗余设计、电磁兼容设计等手段来提高设备的可靠性，因此，连接部件的选择和可靠性程度对地铁屏蔽门的正常运行具有重要的作用。

在轨道交通工程中，可靠性是非常重要的考虑因素，从某种角度来看，可靠性可做如下定义：在既定条件和时间段内，部件可靠运行的持续表现。

由于地铁车站处于地下，且工况异常特殊：屏蔽门设备处于隔断地铁站台边缘，在此位置上，强烈震动（列车进出站）、灰尘和铁屑（车轮及铁轨磨损产生）、工作时间长（7×24），相对湿度（车站结构渗水）和温度均对设备产生巨大的影响。

电气连接端子的工况及质量，分别决定了端子的绝缘性能和导电性能。任何一个接线端子失效都可能导致整个系统出现重大故障，这在国内外发生的惨痛教训是十分深刻的。预防是目的，分析是方法。从某种意义上讲，预防失效比分析失效更重要，它对保证端子的质量和可靠性具有更现实的意义。

深圳地铁蛇口线屏蔽门工程使用的电气接插件类型（见图1），针对性分析其使用过程中出现的故障情况。

图1 不同类型的电器接插件

3.1 接线端子故障形式

通俗地讲，接线端子理论上应达到的功能是：相邻

浅析深圳地铁蛇口线屏蔽门电气连接部件的常见故障

全文德

（深圳市地铁集团有限公司，广东　深圳　518000）

摘　要：近几年来，随着国民经济的不断发展和人民生活水平的提高，地铁屏蔽门系统因安全、节能、可靠、舒适、环保的特点被广泛应用到国内外各个地铁系统中。首先阐述地铁屏蔽门的重要作用，然后针对屏蔽门连接部件的常见故障进行了相应的技术性分析及总结，最后通过一个典型的真实案例来说明屏蔽门连接部件的重要性。

关键词：地铁屏蔽门；连接部件；可靠性；断点；技术分析

中图分类号：TM921 文献标识码：A 文章编号：1671-8089（2012）07-0030-03

全文德：浅析深圳地铁蛇口线屏蔽门电气连接部件的常见故障

端子绝缘必须可靠绝缘，插接金属端子必须可靠导通。从使用过程中，总结出接线端子常见的致命故障情况有以下三种：

（1）接触不良、退针：金属针脚处于导通/不导通交换的状态下，不能将来自外部电缆的电压、电流、信号可靠地传递到相应的部件上。

（2）绝缘不良：指金属针脚接触良好，但相邻针脚之间或壳体出现电压、电流信号串动的情况，使信号不能按计划准确地传输，使设备出现误动作。

（3）固定不良：指插头在无其他外力作用的情况下紧固，但出现有外力拉扯线缆时，插头卡扣部位未能很好地抵消此作用力，从而使插头脱离插座。固定不良轻则影响接触造成瞬间断电，重则使产品解体。

3.2 接线端子故障的原因

接线端子通常面临多种不同的环境因素，例如：在安装、维修和终端客户的使用过程中。这些环境因素可以理解为既定的情况，具体可细分为温度、湿度、腐蚀、污染、内外部条件和人为因素。同时，还须考虑部件在这些环境因素中暴露在不断变化情况下的持续时间。

由于屏蔽门设备的各部件是由工厂生产，运至车站现场进行安装的，其中的运输、安装、调试、使用过程非常复杂，在此仅对在地铁环境中的接插件进行分析：（1）安装中造成：连接端子均为人工装配，可靠性主要取决于操作过程中操作工人的技术水平和精神状态等人为因素，如：螺丝起子力度、紧线时的扭矩大小或螺丝紧固程度，扭矩过大会严重影响连接性能。

（2）调试中造成：在调试过程中，技术人员会对系统设备功能进行检查，由于设备在现场安装，出现线路故障的机会极高。技术人员在检查过程中，会对接插件进行重新插拔，缺陷有时候表现方式明显，有时候在现场布线时不容易被察觉，当过一段时间，甚至使用数周或数月后方才显现。

（3）使用过程中造成：设备安装在轨旁，强烈震动使插头松脱、接触不良，灰尘、铁屑、带有腐蚀性的结构渗水使插头绝缘性能下降，从而造成失效。

（4）未考虑地铁车站的工况：

作为长期建设工程，接线端子的使用环境需要考虑以下因素：

a 温度：0℃～30℃，相对湿度≤95%；

b 当电路打开或闭合时，使用过程中机壳内温度或靠近热源时的温度；

c 暴露在粉尘、铁屑中，部分车站出现有腐蚀性的结构渗水液体；

d 有强烈的震动环境中；

e 人为因素，其他单位在安装布线和维修过程中造成；

f 地铁列车对周边设备的影响，迷流电流、强电磁场。

3.3 可靠性措施

针对接插件出现的故障形式及原因，针对性地进行预防性的措施：

（1）加强对安装施工人员的劳动技能培训，对插针件压接的关键作业指引有明确要求，力求产品质量的统一；

（2）在日常维护保养中，加强对接插件的检查，重点检查外观、灰尘清洁、塑料外壳完整性及线缆受力情况；

（3）压针式接插件不允许经常性地插拔，发现有受损、接触不良的接插件必须整体更换。

4 案例分析

以下以某站屏蔽门接插件接触不良造成的屏蔽门故障为例，说明接插件故障所产生的影响。下午13点09分时，列车到站时发现某站上行第6档～第14档的屏蔽门出现故障，无法正常打开。到13点18分，列车到站时第6档～第14档的屏蔽门也无法打开，故障门处无任何报警动作，PSL操作也正常。13点25分时，列车到站，第6档～第14档的屏蔽门延时了十秒钟左右才打开。经过技术人员的现场检查维修，完成了对上行第6档～第14档的开、关门信号插头CH1-2、CH2-2的检查，此后，列车屏蔽门能正常联动开关，后续列车屏蔽门也均能正常开关。从现场人员的勘查以及对屏蔽门监控数据的分析可以发现：

（1）上行第6档～第14档的滑动门DCU（单档门门控模块）未接收到开门指令，因而造成了这9档滑动门无法执行指令而保持关闭静止这一情况。

（2）前几次无法正常开门的故障发生后，由于相邻滑动门开启动作的振动，使这9档滑动门开门回路重复出现瞬间的导通和断开，因而出现这9档滑动门延时约十秒才执行开门动作的情况。

（3）在多次的开、关门震动后，开门回路接触情况相对好转，故出现了此9档滑动门自动恢复的情况。

根据当晚的检查可知，维修人员在故障恢复时的现场可能已对故障点进行了处理，因此未出现任何异常。后判断此次故障的原因为屏蔽门开门命令信号回路中的接线插头出现接触不良的问题，因此计划对第5档～第15档处的屏蔽门的信号线插头（见图2）进行更换，然后再继续观察设备的运行情况。

基于以上一些原因的探讨和技术分析可知，此次故障是开、关门回路出现2个断点所致，因而可以通过以下方法和措施来进行整改和完善：首先，对第5档～第15档门的插头进行更换；其次，对此故障区段的用于门头连接的线缆进行检查，如发现有破损的线缆，应立即对其

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